DE4406971A1

DE4406971A1 - Dusch- bzw. Badewannen und Waschbecken mit integriertem Wärmeaustauscher

Info

Publication number: DE4406971A1
Application number: DE4406971A
Authority: DE
Inventors: Roland Empel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-03
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 1994-10-06

Description

Die Erfindung betrifft den Gegenstand der Ansprüche.

Bei der Nutzung herkömmlicher Dusch- bzw. Badewannen und Waschbecken verläßt ein ungenutzter warmer Abwasserstrom diese Einrichtungen.

Soll die Wärme mittels der üblichen Wärmetauscher (z. B. Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher genutzt werden, so versagen diese zumeist relativ schnell, da die im Abwasser mitgeführten Seifenreste, Haare etc. die Wärmetauscherflächen belegen, und den Wärmeübergang erschweren, bzw. den Abwasserablauf gefährden. Dies macht eine regelmäßige Reinigung der Wärmetauscherflächen erforderlich, die sinnvoll nur vom Fachmann durchzuführen ist, da herkömmliche Bautypen bei verstecktem Einbau schwer zugänglich sind, und ordnungsgemäß auseinander- bzw. wieder zusammengebaut werden müssen, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Bei einer bekannten Vorrichtung der vorgenannten Art ist unterhalb der Duschwanne ein Plattenwärmetauscher angeordnet, zu dem Brauchwasser über den Abfluß der Duschwanne geführt ist und der den Grund einer darunter liegenden ebenfalls einen Abfluß aufweisenden Wärmetauscherwanne bildet. Die bekannte Vorrichtung ist sehr aufwendig und wenn überhaupt möglich sehr schlecht zu reinigen. (DE-AS 23 04 537).

Es ist auch bekannt, ein unterhalb der Duschwanne angeordnetes Abflußrohr vor einem Siphon mit einem Rohrmantel zu umgeben, dem Frischwasser zugeführt wird, das durch das durch das Abflußrohr hindurchfließende und von der Duschwanne stammende Brauchwasser erwärmt wird. Hier ist die Reinigung des Wärmetauschers nicht möglich (DE-GM 82 03 297).

In einer weiteren Anordnung wird der Wärmeaustauscher oberhalb des Grundes der Duschwanne plaziert. Diese Bauweise bringt durch die auf der Oberseite liegenden Wärmeaustauscherrohre den Nachteil der aufwendigen Reinigung mit sich, insbesondere dann, wenn auch gerippte Rohre verwendet werden, die nur nach der Entnahme aus der Wanne gründlich gereinigt werden können.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nach Beendigung des Duschbades das Wasser aufgrund der Behinderung durch die Rohrschlangen und das geringe Gefälle in der Wanne nicht vollständig abfließen kann, wodurch sich hygienische Probleme einstellen könnten.

Desweiteren ist die Einrichtung nur brauchbar, wenn zusätzlich eine lose Platte eingelegt wird, die einen direkten Hautkontakt mit den Wärmeaustauscherrohren verhindert.

Abgesehen vom erhöhten Reinigungsaufwand, scheint auch die Herstellung dieser Bauweise relativ aufwendig. (DE 33 19 638 A1)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Wärme des Abwassers zur Erwärmung des eingesetzten Kaltwassers zu nutzen und die genannten Nachteile bei herkömmlichen Dusch- bzw. Badewannen und Waschbecken zu vermeiden.

Zu diesem Zweck wird der Boden der Dusch- bzw. Badewanne oder des Waschbeckens derart gestaltet, daß das kalte Wasser zunächst durch unterhalb der Einrichtung angeordnete Kanäle geführt wird. Dabei wärmt es sich durch die dem Abwasser entzogene Wärme auf, bevor es mit dem eingesetztem heißen Wasser auf die gewünschte Temperatur vermischt wird.

Durch die Vorwärmung des eingesetzten Kaltwassers erhöht sich dessen Volumenstrom gegenüber dem eingesetzten Heißwasservolumenstrom, so daß insgesamt, bei gleicher Nutzwassermenge, eine geringere Heißwassermenge erforderlich ist.

Zum Einsatz können sowohl der Betrieb bei normalem Leitungsdruck gemäß Anspruch 9 (Fig. 1), als auch der Betrieb bei abgemindertem Druck gemäß Anspruch 8, bei dem der Wärmetauscher erst nach der Mischbatterie angeordnet wird, kommen. (Fig. 2) Dabei ist vorteilhaft, daß im Leckagefall bei nicht genutzter Wanne kein Wasser aus dem Leitungsnetz nachfließen kann. Beim Duschen in der Dusch- bzw. Badewanne mit integriertem Wärmeaustauscher stellt sich dabei ein stabiles Gleichgewicht der auftretenden Wasserströme ein. Beim Waschbecken mit integriertem Wärmeaustauscher kann sowohl der stationäre Zustand, z. B. beim einfachen Händewaschen als auch der instationäre Zustand genutzt werden. Dazu wird ein Überlaufrohr in den Abfluß gesteckt, so daß der Ablauf gestoppt bzw. verlangsamt wird. Dieser instationäre Betrieb ist insbesondere für die Nutzung der Wärme des Abwassers aus Waschmaschinen geeignet.

Dabei wird, noch während die Waschmaschine das warme Abwasser in das Waschbecken pumpt, schon das Wasser, das sich bereits in den Kanälen unterhalb des Waschbeckens befindet, für den nächsten Waschgang vorgewärmt.

Zur Erfüllung der gestellten Aufgabe wird die Erfindung gemäß Anspruch 1 ausgeführt. Zu diesem Zweck werden unter die Dusch- bzw. Badewanne oder das Waschbecken Eckprofile, Halbrohre, oder Rohre (8) aufgeschweißt. Durch die entstehenden Kanäle (9) wird das zu erwärmende Wasser hindurchgeleitet. (Fig. 3, 4, 5, und 6)

In einer Variante gemäß Anspruch 2 werden die wasserführenden Kanäle (9) dadurch erzeugt, daß zwei Wannen mit eingearbeiteten Sicken (8) aufeinander angeordnet und z. B. mittels Punktschweißung (13), bzw. normaler Schweißung (14) an den Wannenrändern, miteinander verbunden werden. Hierbei ist es möglich, daß die obere Wanne (2) auch ohne Sicken (8) als normale Duschwanne ausgeführt werden kann. Eine weitere Variante entsteht dadurch, daß die Sicken (8) in der oberen Wanne (1) auch unterbrochen ausgeführt werden können, so daß nach dem Duschen keine Wasseransammlungen in der Wanne verbleiben. Die Sicken (8) können in für den Wärmeaustausch günstiger Form angeordnet werden. So sind z. B. Spiral-, Mäander-, Verzweigungs- und Paralellstrukturen anwendbar. (Fig. 7 bis 18) Der Anschluß an die Wasserleitung bzw. zum Verbraucher erfolgt über einen Stutzen (24), der entweder durch Schweißung oder Verschraubung in einem kugelförmigen Verteiler (21) bzw. Sammler (22) oder in einen rohrförmigen Verteiler (23) bzw. Sammler (24) einmündet. Von den Verteilereinrichtungen gelangt das Wasser durch die daran angeschlossenen Sicken (9).

Um ein zu rasches Abfließen des Abwassers zu vermeiden, können die Dusch- bzw. Badewannen oder Waschbecken gemäß Anspruch 7 mit einem durchbrochenen Wulst (16) um die Abflußöffnung (6) ausgeführt werden. Dabei kann der Wulst (16) hinsichtlich Höhe und Durchbruchsöffnung derart gestaltet werden, daß sich bei Benutzung eine gewünschte Wasserhöhe einstellt, daß Abwasser nach Beendigung des Duschbades jedoch vollständig abfließt. (Fig. 15 und 16)

Um den direkten Kontakt zu kaltwasserführenden Teilen in Dusch- und Badewannen zu vermeiden, können gemäß Anspruch 3 Teilbereiche der Wannen als podestförmige Erhöhung (11) ausgeführt werden, die nicht von kalten Wasser unterströmt werden.

Das von der Erhöhung abfließende Wasser kann in eine für den Wärmetausch günstige Richtung umgeleitet werden, indem der Rand des Podests leicht überhöht und in die bevorzugte Richtung geneigt wird. (Fig. 13 und 14)

In Sportstätten, Schwimmbädern, Kasernen und sonstige Einrichtungen, in denen viele Duschen nebeneinander angeordnet sind, ohne daß separate Duschwannen vorhanden sind, lassen sich plattenförmige Wärmetauscherelemente gemäß Anspruch 4 anwenden.

Durch die Anordnung mehrerer Wärmetauscherelemente nebeneinander lassen sich dabei Wärmetauscherflächen beliebiger Form und Größe erstellen. Durch die Elementbauweise erhält jeder Benutzer das von seinem Abwasser vorgewärmte Duschwasser. In den Duschelementen können grundsätzlich alle vorgestellten Kaltwasserführungen angewendet werden. Gegenüber den Duschwannen unterscheidet sich die Einrichtung durch niedrige seitliche Ränder, die ein seitliches Abfließen des Abwassers verhindern. Ferner werden die Flächenelemente direkt in den Boden eingelassen, wozu ein Wannenträger (17) z. B. aus geschäumten Polystyrol verwendet werden kann.

Alle Dusch- bzw. Badewannen und Waschbecken lassen sich gemäß Anspruch 6 mit Nörpelungen versehen, welche zur geeigneten Strömungsführung beitragen und in den Dusch- und Badewannen die Rutschgefahr mindern.

Zeichnungen

Fig. 1 Duschwannenbetrieb bei Leitungsdruck

Fig. 2 Duschwannenbetrieb bei vermindertem Wasserdruck

Fig. 3 Duschwannenunterseite mit mäanderförmig aufgeschweißten Rohren

Fig. 4 Schnitt: A-A

Fig. 5 Duschwannenunterseite mit parallel aufgeschweißten Rohren, die in Sammlerrohre einmünden

Fig. 6 Schnitt: B-B

Fig. 7 Draufsicht auf die Innenseite der unteren Duschwanne mit eingearbeiteten Sicken, die in Sammlersicken einmünden

Fig. 8 Schnitt: C - bis zur Ablauföffnung: Untere Wanne mit aufgesetzter oberer Wanne (Die punktierte Linie stellt die Verbindungslinie der oberen mit der unteren Wanne dar.)

Fig. 9 Schnitt: D - bis zur Ablauföffnung: Untere Wanne mit aufgesetzter oberer Wanne und Markierungen für das Punkt- bzw. Rollennaht- Schweißen.

Fig. 10 Draufsicht auf die Innenseite der unteren Duschwanne mit parallel eingearbeiteten Sicken, die in Sammlersicken einmünden

Fig. 11 Schnitt: E-E mit aufgesetzter oberer Wanne

Fig. 12 Vergrößerte Darstellung aus Fig. 11: Auslaßbereich für das vorgewärmte Wasser (Die punktierte Linie stellt die Verbindungslinie der oberen mit der unteren Wanne dar.)

Fig. 13 Draufsicht auf die Innenseite der unteren Duschwanne mit podestförmiger Erhöhung

Fig. 14 Schnitt F-F mit aufgesetzter oberer Wanne

Fig. 15 Draufsicht auf die Innenseite der unteren Duschwanne mit Sicken, die in einer doppelten Spirale von der wulstförmigen Erhöhung, die als Sicke ausgeführt ist, abzweigen

Fig. 16 Detail: Abflußbereich mit wulstförmiger Erhöhung im Schnitt G-G (Die punktierte Linie stellt die Verbindungslinie der oberen mit der unteren Wanne dar.)

Fig. 17 Draufsicht auf die Innenseite der unteren Duschwanne eines Flächenwärmetauscherelementes mit parallel eingearbeiteten Sicken

Fig. 18 Schnitt H-H in Fig. 17 (Die punktierte Linie stellt die Verbindungslinie der oberen mit der unteren Wanne dar.)

Zahlenschlüssel zu den Zeichnungen

1 obere Wanne
2 untere Wanne
3 Kaltwasserzulauf
4 Heißwasserzulauf
5 Auslaß des vorgewärmten Wassers
6 Abfluß
7 Rohr
8 Kanal
9 Sicke
10 Sammelrohr
11 podestförmige Erhöhung
12 überhöhter Rand des Podests
13 Punktschweißung/Rollennaht-Schweißung
14 Schweißnaht
15 halbkugelförmige Mulde
16 wulstförmige Erhöhung als Sicke ausgeführt
17 Wannenträger
18 Fundament
19 Bodenfliesen
20 kugelförmiger Verteiler
21 kugelförmiger Sammler
22 rohrförmiger Verteiler
23 rohrförmiger Sammler
24 Stutzen

Claims

1. Dusch- bzw. Badewanne mit integriertem Wärmetauscher dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltwasserzuführung durch auf der Unterseite der Wanne angeordnete Eckprofile, Halbrohre oder Rohre erfolgt.

2. Dusch- bzw. Badewanne mit integriertem Wärmetauscher dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltwasserzuführung durch die Kanäle, die durch das Aufeinanderanordnen (z. B. durch Punktschweißen oder Rollennaht-Schweißen miteinander verbunden) von zwei Wannen mit eingearbeiteten Sicken entstehen, erfolgt. Dabei können die Sicken sowohl in der oberen, als auch in der unteren Wanne eingearbeitet sein.

3. Dusch- bzw. Badewanne mit integriertem Wärmetauscher gemäß der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine nicht von kaltem Wasser unterströmte podestförmige Erhöhung enthält, die gewährleistet, daß ein Fußkontakt mit kaltwasserführenden Teilen vermieden wird, und das ablaufende Wasser die wärmetauschenden Flächen optimal überströmt.

4. Duschwanne gemäß der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß sie als Flächenwärmetauscherelement direkt in den Boden eingelassen, oder in einen Wannenträger eingesetzt wird, sowie zur Gestaltung beliebig großer und beliebig geformter Wärmetauscherflächen geeignet ist.

5. Waschbecken mit integriertem Wärmetauscher gemäß der Ansprüche 1 und 2.

6. Dusch- bzw. Badewannen und Waschbecken mit integriertem Wärmetauscher gemäß der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Wanne derart beschaffen ist, daß sie eine möglichst günstige Überströmung der wärmetauschenden Flächen ermöglicht.
Dazu können Rillen, Profile und Nörpelungen oder auch die Erhöhungen die bei Verwendung von mit Sicken versehenen Wannen entstehen, wenn diese in der oberen Wanne eingearbeitet sind, eingesetzt werden.

7. Dusch- bzw. Badewanne mit integriertem Wärmetauscher gemäß der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß mit einem Überlauf versehen wird, der es ermöglicht eine gewünschte Wasserhöhe in der Wanne bzw. auf dem Flächenduschelement oder im Waschbecken aufrecht zu erhalten, wodurch ein besserer Wärmeaustausch erzielt werden kann. Der Überlauf ist eine durchbrochene wulstförmige Erhöhung, die ein zu rasches Abfließen des Abwassers verhindert, nach Beendigung des Duschbades aber trotzdem eine selbständige Entleerung der Wanne erlaubt.

8. Dusch- bzw. Badewanne oder Waschbecken mit integriertem Wärmetauscher gemäß der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschereinrichtung erst nach dem Kaltwasserventil angeordnet wird.

9. Dusch- bzw. Badewanne oder Waschbecken mit integriertem Wärmetauscher gemäß der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschereinrichtung vor dem Kaltwasserventil angeordnet wird.